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4. 如图所示,飞机水平飞行时向下投出一重物,不计空气阻力,图中虚线为重物的运动轨迹。下列表示重物在P位置时速度和加速度方向的箭头分别是( )
正确答案
解析
根据曲线运动的速度方向沿轨迹上的切线方向,加速度指向轨迹弯曲的内侧,可知,重物在P位置时速度方向为②,加速度方向为③.故ABD错误,C正确,综上本题选:C。
考查方向
解题思路
曲线运动的速度方向沿轨迹上该点的切线方向,加速度指向轨迹弯曲的内侧,由此分析即可。
易错点
解决本题的关键要掌握曲线运动的运动学特征:速度方向沿轨迹的切线方向,加速度指向轨迹弯曲的内侧。
5. 下列选项中只涉及超重现象的是( )
正确答案
解析
在汽车驶过拱形桥顶端时,由重力的分力提供做圆周运动向心力,所以支持力小于重力,处于失重状态,选项A错误;荡秋千的小孩通过最低点时,由支持力和重力的合力提供向心力,合力向上,所以支持力大于重力,处于超重状态,选项B正确;卫星绕地球匀速圆周运动,完全失重,选项C错误;人从一楼乘电梯到十楼的过程,当减速时,有向下的加速度,是由支持力和重力的合力提供,处于失重状态,故并不是一直超重的,选项D错误,综上本题选:B。
考查方向
解题思路
当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时,就说物体处于超重状态,此时有向上的加速度;当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时,就说物体处于失重状态,此时有向下的速度;如果没有压力了,那么就是处于完全失重状态,此时向下加速度的大小为重力加速度g。
易错点
掌握住超重失重的特点,知道当物体加速度向下时即处于失重状态,而加速度向上时处于超重状态。
7. 一物体做直线运动的v-t图象如图所示,下列判断正确的是
正确答案
解析
在0~1s内,图象的斜率不变,加速度不变,物体受到的合外力不变,选项A错误;在0~2s内,物体的加速度先正后负,方向发生改变,则合外力方向改变,选项B错误,在1~2s内,初末动能不相等,根据动能定理W合=△EK,合外力功不为零,根据
,合力的平均功率不为零,选项C错误;D、在0~3s内,动能变化为0,根据动能定理
W合=△EK,合外力做功为0.故D正确,综上本题选:D。
考查方向
解题思路
速度图象的斜率等于加速度,根据动能定理W合=△EK判断合力做功情况,根据 ,判断平均功率情况。
易错点
解决本题的关键注意分析v-t图象的性质并会熟练运用动能定理W合=△EK,
9. 在真空中,相距为r的两点电荷,相互作用的库仑力为F。当距离为2r时,这两点电荷相到作用的库仑力为( )
正确答案
解析
根据库仑定律,距离为r是的静电力为: ,当距离为2r时,静电力为: 选项A正确,BCD错误,综上本题选:A。
考查方向
解题思路
库仑定律:真空中两个静止点电荷之间的作用力与它们电量的乘积成正比,与它们距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
易错点
本题关键是根据库仑定律直接列式求解,在利用库仑定律解题时,要注意库仑定律的使用条件。
10. 如图所示,电动势为1.5V、内阻不计的电源和阻值均为500Ω的电阻R1、R2组成串联电路,现用电压表并联在R1两端测它的电压,闭合开关后,电压表的读数可能是
正确答案
解析
未用电压表并联在R1两端时,由于R1=R2,所以R1、R2两端的电压均为0.75V.用电压表并联在R1两端时,电压表与R1并联的总电阻小于R1,也就小于R2,根据串联电路电压与电阻成正比的规律可知,电压表的读数小于0.75V,但不是0,所以0.6V是可能的,其他值不可能,选项ABD错误,C正确,综上本题选:C。
考查方向
解题思路
用电压表并联在R1两端测它的电压时,相当并联了一个大电阻,根据电阻关系分析电压表的读数可能值。
易错点
解决本题时要注意电压表要看一个能测量电压的电阻,利用串联电路的分压规律研究其读数
1. 为了纪念物理学家的贡献,常将其名字作为物理量的单位。以下物理学家的名字作为电流强度单位的是( )
正确答案
解析
A.库仑是电量的单位,选项A错误;特斯拉是磁感应强度的单位,选项B错误;安培是电流强度的单位,选项C正确;牛顿第力的单位,选项D错误,综上本题选C。
考查方向
解题思路
根据对常见物理量的单位作答。
易错点
对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆,注重积累。
2. 气球冒险家利用一簇气球使一座房屋成功升空。图示时刻房屋正在加速上升,此时( )
正确答案
解析
绳对房屋的拉力与房屋对绳的拉力是一对作用力和反作用力,其大小相等,选项A正确;由牛顿第二定律知,绳对房屋的拉力大于房屋所受的重力大小,而绳对房屋的拉力与房屋对绳的拉力大小相等,故房屋对绳的拉力大于房屋所受的重力大小,选项B错误;由于房屋向上做加速运动,房屋受到的绳的拉力与房屋所受的重力不是一对平衡力,选项C错误; 由于房屋对绳的拉力与房屋所受的重力不是作用在同一个物体上,故它们不是一对作用力和反作用力,选项D错误,综上本题选A。
考查方向
解题思路
平衡力的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上,互作用力的条件:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上。
易错点
注意相互作用力与平衡力的区别,即是否作用在同一个物体上.相互作用力与平衡力是学生很容易混淆的概念。
3. 2016年8月5日-21日在巴西里约举行了第31届夏季奥林匹克运动会,关于奥运会上的比赛项目,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
体操比赛中要看运动员的肢体动作,不可以将运动员视为质点,选项A错误,比赛中铅球是斜向上抛出的,比赛中记录的是铅球的射程,即为铅球的水平位移的大小,不是铅球的位移,选项B错误,惯性的大小只与物体的质量有关,与物体的运动状态及速度的大小没有关系,选项C错误,撑杆跳比赛中运动员过杆过程中,身体往往是弯曲的,所以身体的重心可能始终比横杆低,选项D正确,综上本题选:D。
考查方向
解题思路
通过物体能否看做质点的条件可判断选项A的正误;通过分析抛出去的铅球的运动轨迹,可知选项B的正误;利用影响物体惯性大小的因素可判知选项C的正误,根据物体的形状及质量的分布对重心的影响可得知选项D的正误。
易错点
注意一下几点:1、一个物体能否看做质点,关键是看其形状和大小对所研究的问题是否有影响(或影响是否能忽略)2、位移的大小是从出发点到终点的直线距离,方向从出发点指向终点,往往用一个带箭头的线段来表示位移的大小和方向.分析问题时要特别注意做曲线运动的问题的位移的分析.3、要明确质量是物体惯性大小的唯一量度,与物体的运动状态没有关系.4、学习中要注意重心位置的判断,知道重心的位置会随着物体形状和质量的分布的改变而改变。
6. 关于摩擦力,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
滑动摩擦力一定是阻碍物体间的相对运动,故一定与相对运动的方向相反,选项A正确;运动的物体如果相对于和它相对静止的物体有相对运动的趋势,则可以受到静摩擦力,选项B错误;恒力做功的表达式W=FScosα,滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反,但与运动方向可以相同,也可以相反,还可以与运动方向垂直,故可能做负功,也可能做正功,也可以不做功,选项C错误;恒力做功的表达式W=FScosα,静摩擦力的方向与运动方向可以相同,也可以相反,还可以与运动方向垂直,故可能做负功,也可能做正功,也可以不做功,选项D错误,综上本题选:A。
考查方向
解题思路
滑动摩擦力总是阻碍物体之间的相对运动,故其运动方向与相对运动方向相反.但与运动方向可能相同、相反或相互垂直,故摩擦力可以做正功、负功或不做功;运动的物体同样可以受到静摩擦力,而静止的物体也可以受滑动摩擦力.
易错点
本题关键要分清相对运动方向与运动方向的关系,前者是相对与与物体接触的另一个物体,而后者是相对与参考系;同时要明确恒力做功的求法。
8. 利用下列数据(万有引力常量已知),不能计算出地球质量的是
正确答案
解析
物体在地球表面上时,根据万有引力等于重力
得, ,可以算出地球的质量M,选项A错误,由,知
,可知能算出地球的质量M,选项B错误;人造地球卫星在地面附近运行的线速度v和轨道半径r,根据万有引力提供向心力, ,不知轨道半径,不可以求出地球质量M,选项C正确,由 所以能求出地球的质量 ,选项D错误,综上本题选:C。
考查方向
解题思路
物体在地球表面上时,万有引力等于重力;人造卫星绕地球做匀速圆周运动时,万有引力充当向心力,由万有引力定律结合牛顿第二定律列式求中心天体的质量,然后由选项条件判断正确的答案。
易错点
注意万有引力定律在天体运动中的应用时要明确天体做匀速圆周运动,其受到的万有引力提供向心力,会用线速度、角速度、周期表示向心力,同时注意公式间的化简。
11. 下列关于重力场和静电场的说法,正确的是( )
正确答案
解析
沿着重力的方向,高度一定降低,选项A正确;沿着电场线的方向电势一定降低,电势高低与电场力的方向无关,选项B错误,重力大的物体,高度不一定高,因此重力势能不一定大,选项C错误;正电荷在电势高的地方电荷具有的电势能一定大,而负电荷在电势高的地方电荷具有的电势能一定小,因此电荷量大的物体,电势能不一定大,选项D错误,综上本题选:A。
考查方向
解题思路
沿着重力方向,高度降低,重力势能与零高度、及重力有关;电场线密的地方电场的强度大,电场线疏的地方电场的强度小,沿电场线的方向,电势降低,由此分析。
易错点
掌握住重力势能影响因素,知道电场线密的地方电场的强度大,电场线疏的地方电场的强度小,沿电场线的方向,电势降低。
12. 现象一:傍晚用电多的时候,灯光发暗,而当夜深人静时,灯光特别明亮;现象二:在插上电炉等大功率电器时,灯光会变暗,拔掉后灯光马上亮了起来。下列说法正确的是( )
正确答案
解析
由于大多数用电器都是并联的,当傍晚用电多的时候或者插上电炉等功率大的用电器时,干路上的总电流会变大,这时候导线上的电压损失就会增加,当变压器供给用户电压一定的情况下,会使得用户得到的电压减小,所以电灯就会发暗;而当夜深人静时,用户用电器减少或者拔掉电炉、电暖气等功率大的用电器时,干路上的总电流会减小,这时候导线上的电压损失就会减小,用户得到的电压增大,所以电灯就会明亮,所以两个现象都可以用闭合电路欧姆定律来解释,选项D正确,选项ABC错误;综上本题选:D。
考查方向
解题思路
灯泡的明暗是通过灯泡的实际功率来体现的,而功率的大小要看灯泡两端的电压,所以可从讨论灯泡两端的电压变化入手。
易错点
变压器的输出电压一部分消耗在导线上,另一部分才加到用电器上,所以如果导线上电流过大,不但有电压损失,导线上也要发热,所以要减少这些影响,在使用功率大用电器时,要求导线截面积要大。
13. 某兴趣小组制做了一个可以测量电流的仪器,其主要原理如图所示。有一金属棒PQ放在两金属导轨上,导轨间距L=0.5m,处在同一水平面上。轨道置于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B=2T。棒两侧的中点分别固定劲度系数k=100N/m的相同弹簧。闭合开关S前,两弹簧为原长,P端的指针对准刻度尺的“0”处;闭合开关S后,金属棒PQ向右移动,静止时指针对准刻度尺1.5cm处。下列判断正确的是( )
正确答案
解析
A. 由于金属棒向右运动,说明导体棒受到向右的安培力的作用,有左手定则知,导体棒上的电流的方向向下,故电源N端为负极,选项A错误;
闭合开关S后,根据 ,解得电路中电流为3A,选项C正确,选项B错误;闭合开关S后,将滑动变阻器滑片向右移动,电阻增大,电路中的电流减小,其安培力减小,金属棒PQ将继续向左移动,选项D错误,综上本题选C。
考查方向
解题思路
根据安培力的方向,判断电流的方向,判断电源的正负极,有平衡状态,求出电路中的电流,根据电阻的改变,判断电流的变化,再判断安培力的变化,知道导体棒的运动方向。
易错点
平衡时,注意有左右两个弹力有安培力平衡。
14. 【加试题】对以下的几个核反应方程,判断正确的是( )
① ② ③
正确答案
解析
①12H+13H→24He+01n.该反应是聚变;②1124Na→1224Mg+-10e;该衰变放射出一个电子,是β衰变;③92235U+01n→56141Ba+3692Kr+201n;该反应重核分裂为两个中等质量的新核,是裂变,由上分析可知,故BC正确,AD错误,综上本题选:BC。
考查方向
解题思路
根据核反应过程遵循质量数和核电荷数守恒解决问题.知道β衰变,聚变,裂变的概念,并能区分.选择正确的研究对象。
易错点
熟练掌握基础知识点熟,需要多加积累。
16. 【加试题】如图甲所示的电路中,理想变压器原、副线圈匝数比为10:1,A、V均为理想电表,R是光敏电阻(其阻值随光强增大而减小)、L是理想线圈、D是灯泡。原线圈接入如图乙所示的正弦交流电,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
:原线圈接入如图乙所示,T=0.02s,所以频率为 ,选项A正确;原线圈接入电压的最大值是 ,所以原线圈接入电压的有效值是U=220V,理想变压器原、副线圈匝数比为10:1,所以副线圈电压是22V,所以V的示数为22V,选项B错误;有光照射R时,R阻值随光强增大而减小,根据 ,得副线圈输出功率增大,所以原线圈输入功率增大,所以A的示数变大,选项C错误;抽出L中的铁芯,理想线圈自感系数减小,理想线圈对电流的阻碍减小,所以D变亮,选项D正确;综上本题选:AD。
考查方向
解题思路
由变压器原理可得变压器原、副线圈中的电流之比,输入、输出功率之比.和闭合电路中的动态分析类似,可以根据R的变化,确定出总电路的电阻的变化,进而可以确定总电路的电流的变化的情况,在根据电压不变,来分析其他的原件的电流和电压的变化的情况。
易错点
注意电路的动态变化的分析,总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况,再确定其他的电路的变化的情况,即先部分后整体再部分的方法。
15.【加试题】一简谐横波沿x轴传播,如图轴上a、b两质点相距12m,t=0时a质点位于波峰,b质点位于波谷;t=0.5s时,a质点位于波谷,b质点位于波峰。下列判断正确的是( )
正确答案
解析
由题可知波的传播方向是不确定的,选项A错误;从波动图象可知若a点为波峰,b点为波谷则二者相距至少半个波长,或者n个波长另加半个波长,故有:
(n=0、1、2、3…),故λ的可能值有24m、8m、4.8m等,选项B正确;同理对应的周期可能有: (n=0、1、2、3…),则T的可能值有1s、 、0.2s
等,选项C正确;由于波长和周期都存在着不确定性,即多解性,故波速也是不确定性的,选项D错误;综上本题选:BC。
考查方向
解题思路
本题中由于存在波长和周期的不确定性,则导致了波速的多解析,同时传播方向是不确定的。
易错点
要知道造成多解性的原因:波长、周期多解性导致波速多解性,传播方向不确定造成多解性等。
如图甲,三个实验场景A、B、C分别是某同学按照课本中的要求所做的 “探究小车速度随时间变化的规律”实验、“探究功与物体速度变化的关系”实验、“验证机械能守恒定律”实验。该同学正确操作获得了一系列纸带,但由于忘了标记,需要逐一对应分析。图乙是该同学在实验中获得的一条纸带,图中纸带上各点是打点计时器连续打下的点。已知所用打点计时器频率为50Hz的交流电源。
17.由图乙纸带对应的实验场景是 (填“A”、“B”或“C”)。
18.关于以上三个实验,下列说法正确的是 (填字母)。
19.用场景B装置做“探究做功与物体速度变化的关系”实验,应 (填字母)。
正确答案
B ;
解析
场景A的装置来做“研究匀变速直线运动规律”实验,物体做匀加速直线运动,相等时间位移差为恒量,倾角较小,加速度不会太大;场景B的装置来做“探究功与速度变化的关系”实验时先做加速运动,后做匀速运动;选用场景C的装置作“验证机械能守恒定律”的实验,加速度为重力加速度,大小约为9.8m/s2,根据纸带上的点迹分布可知先做加速后做匀速运动,该纸带所对应的实验场景是B;综上本题选B。
解题思路
结合各自装置的实验原理和纸带的点迹分布,即可判定;
正确答案
解析
选用场景A的装置来做“研究匀变速直线运动规律”实验时,是否受到摩擦力,与研究规律无关,因此不必须平衡摩擦力,选项A正确;B用场景B的装置来做“探究做功与物体速度变化的关系”实验,必须用相同规格橡皮筋,保证橡皮筋对小车做的功成整数倍增加,选项B错误;用场景A的装置在平衡摩擦力后,小车运动过程中拉力做功,因此机械能不守恒,选项C错误;选用场景C的装置作“验证机械能守恒定律”的实验时不能用塑料物体代替重物,空气阻力的影响大,误差较大,应选择密度大,体积小的物体做实验,选项D错误;综上本题选:A。
解题思路
“研究匀变速直线运动规律”实验时,不必须平衡摩擦力;“探究功与速度变化的关系”实验时数据处理时,应测量纸带点迹均匀一段的平均速度,每次改变橡皮筋条数时释放小车的位置不变;在“验证机械能守恒定律”的实验,应选择体积小,密度大的物体作为重物,相对减小空气阻力的影响;
正确答案
解析
当橡皮筋做功完毕小车应获得最大速度,由于平衡了摩擦力所以小车以后要做匀速运动,相邻两点间的距离基本相同.所以计算小车速度应该选择相邻距离基本相同的若干个点作为小车的匀速运动阶段,用这些点计算小车的速度,选项AC正确,选项D错误;实验中改变拉力做功时,为了能定量,所以用不同条数的橡皮筋且拉到相同的长度,这样橡皮筋对小车做的功就有倍数关系.而不需要测量出每根橡皮筋做功的数值,即不需要测量橡皮筋的伸长量.每次只要保证从同一位置由静止释放这样开始时橡皮筋的形变量相同,过程中每根橡皮筋做的功就相同,选项B正确;综上本题选:ABC。
考查方向
解题思路
在探究橡皮筋的拉力对小车所做的功与小车速度变化的关系的实验中应注意:n根相同橡皮筋对小车做的功就等于系一根橡皮筋时对小车做的功的n倍,这个设计很巧妙地解决了直接去测量力和计算功的困难;该实验需要平衡摩擦力以保证动能的增量是只有橡皮筋做功而来;小车最大速度即为后来匀速运动的速度.
易错点
掌握根据实验中摩擦力对结果是否有影响,从而确定是否要平衡摩擦力,理解探究功与速度变化的关系实验中,改变橡皮筋条数与做功的多少关系,及注意求解速度的方法,区别理论推导与实验验证,这是一道考查探究功与速度变化的关系的基础题,是一道容易出错的题目.同学们在学习中应注意实验的细节。
某小区的物业公司为了让业主有更好的居住环境,在小区电梯里张贴了禁止高空抛物的宣传海报,如图所示。
21.请从物理学角度指出该海报表述中的错误;
22.求一块质量为0.3kg的西瓜皮从离地20m的八楼窗台做自由落体运动的落地速度(空气阻力不计);
23.若某次高空坠物事故中,从监控视频中用软件测出坠物在落地前最后40cm竖直下落的时间是0.01s,请估算坠物大约从多高处自由下落(空气阻力不计)。
正确答案
“56牛顿”对应的物理量是力,不是能量。
解析
“56牛顿”对应的物理量是力,不是能量。
解题思路
牛顿是力的单位,不是能量的单位;
正确答案
20m/s;【解析】根据自由落体运动公式 求得 ,
解题思路
由 即可求出时间,由v=gt即可求出速度;
正确答案
80m
解析
求出最后40cm的平均速度v=40m/s , 以此平均速度估算为落地的瞬时速度,
根据2gh=v2 求得h=80m。
考查方向
解题思路
由匀变速直线运动的公式求出落地前0.01s的速度,由2ga=v2求出位移即可。
易错点
解决本题的关键理解自由落体运动的特点,以及会利用自由落体运动求运动时间、位移等。
如图所示,半径R=0.4m的光滑半圆形管道(管道内径远小于R)竖直固定在水平面上,管道最低点B与粗糙水平面相切,理想弹簧发射器固定于水平面上,发射器管口在A处。某次实验中,发射器将质量m=0.1kg的小物块(可视为质点)弹出,小物块沿圆管道恰好到达最高点C。已知小物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,A、B间距L=1m,且A、B、C在同一竖直面。求:
24.小物块到达B点时的速度vB和小物块在管道最低点B处受到的支持力大小;
25.在AB段摩擦力对小物块所做功的大小;
26.小物块离开发射器管口时的动能。
正确答案
5N;
解析
判断:小物块恰到C点,则vC=0
从B点到C点小物块机械能守恒,则
所以, =4m/s , B处,由牛顿第二定律得:
所以 FN= 5N ;
解题思路
由于恰好到最高点,则最高点的最小速度为零,有机械能守恒定律求出B点的速度,有牛顿第二定律求支持力;
正确答案
0.2J;
解析
摩擦力对小物块所做的功 Wf= - μmgL= -0.2J , 即0.2J;
解题思路
根据功的公式求出摩擦力的功;
正确答案
1J
解析
A到B过程:, EKA=1J 。
考查方向
解题思路
由动能定理求出A点的动能。
易错点
知道物体恰好到最高点的最小速度为零。
【加试题】
27.根据“测定玻璃砖的折射率”的实验要求,回答下列问题:
某同学先在图甲中的线段AO上竖直地插上大头针P1和P2,然后准备在bb′外侧插上大头针P3和P4,则插P3要求是: ;插P4要求是: ;在实验中,有两位同学分别设计了记录表格,记录好数据并完成了计算。甲同学设计的表格:
乙同学设计的表格:
两位同学做得正确的是 (填“甲”或“乙”)。
28.在“探究感应电流方向的规律”实验中,实验仪器如图乙所示,其中电表应采用 (填字母)。
正确答案
竖直插P3时,应让P3挡住P1、P2的像; 竖直插P4时,应让P4挡住P1、P2的像和P3 ; 甲 ;
解析
确定P3大头针的位置的方法是大头针P3能挡住P1、P2的像,则P3必定在出射光线方向上,竖直插P4时,应让P4挡住P1、P2的像和P3 ;
求折射率时,不能将入射角和折射角求平均值,而是应该先根据折射定律求出每次试验的折射率,再求所有折射率的平均值,故甲同学正确。
故答案为竖直插P3时,应让P3挡住P1、P2的像; 竖直插P4时,应让P4挡住P1、P2的像和P3 ; 甲
解题思路
测定玻璃砖折射率的原理是折射定律
确定P3大头针的位置的方法是大头针P3能挡住P1、P2的像,每次测量时,入射角与折射角没有直接关系,入射角和折射角取平均值无物理意义,应根据折射定律,求出每组测量的折射率,再取各组所测量的折射率的平均值。
在“探究感应电流方向的规律”实验中,实验仪器如图乙所示,其中电表应采用灵敏电流计,能把微小的电流反应出来。
正确答案
解析
在“探究感应电流方向的规律”实验中,实验仪器如图乙所示,其中电表应采用灵敏电流计,能把微小的电流反应出来。
考查方向
易错点
折射定律的入射角和折射角要分清。
【加试题】如图所示,一足够大的光滑绝缘水平桌面上建一直角坐标系x-O-y,空间存在垂直桌面向下的匀强磁场。一带电小球A(可视为质点)从坐标原点O以速度v沿着x轴正方向射出,沿某一轨迹运动,从坐标(0,d)向左离开第I象限。若球A在第I象限的运动过程中与一个静止、不带电的小球B(可视为质点)发生弹性正碰,碰后两球电量均分,不论球B初始置于何处,球A碰后仍沿原轨迹运动。球A、B的质量之比为3:1,不计两球之间的库仑力。
31.判断带电小球A的电性;
32.若两球碰后恰好在坐标首次相遇,求球B在第I象限初始位置的坐标;
33.若将球B置于坐标处,球A、B碰后,在球B离开第I象限时撤去磁场,再过一段时间恢复原磁场,要使得两球此后的运动轨迹没有交点,求Δt的最小值。
正确答案
正;
解析
由题意知,开始时洛伦兹力的方向垂直速度向上,由左手定则知:球A带正电荷 ;
正确答案
;
解析
碰撞前后球A运动半径 保持不变
, 碰后球A速度 ,
弹性正碰,系统动量守恒:
且 得: ;
如图1所示,设两球从碰撞位置运动到半径所夹圆心角是 ,球B比球A多转2π,两球角速度之比1:3, 则
解得 ,所以球B被碰时在第一象限的位置为
解题思路
根据系统动量守恒,求出B球的线速度,再根据A、B的角速度的比值求出B球被碰时在第一象限的位置;
正确答案
解析
如图2所示,球B离开第一象限时,两球运动轨迹半径所夹圆心角是60°。磁场消失后,各自沿着图中速度方向做匀速直线运动,当磁场恢复后,两球又做匀速圆周运动,且半径相等都是。撤去磁场时,两球运动轨迹的圆心位置均为图3中的M点,恢复磁场,当两球的圆形运动轨迹恰好相切时,△t为最小,此时球A、B的圆心位置分别为N、S。:=1:3,见图3,根据几何知识,可得:。
vA
图3
图1
考查方向
解题思路
球B离开第一象限时,两球运动轨迹半径所夹圆心角是60°。磁场消失后,各自沿着图中速度方向做匀速直线运动,当磁场恢复后,两球又做匀速圆周运动,且半径相等都是。撤去磁场时,两球运动轨迹的圆心位置均为图3中的M点,恢复磁场,当两球的圆形运动轨迹恰好相切时,△t为最小。
易错点
关键是找到A、B的角速度的比值和撤去磁场后两球的运动轨迹与恢复磁场后两球的运动轨迹相切。
【加试题】如图所示,两根足够长的平行金属导轨MN、PQ间距d=0.5m,导轨平面与水平面夹角θ=37o,金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好。金属棒的质量m=2kg,电阻r=1Ω,定值电阻R=7Ω,其它电阻不计。导轨处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为B=4T。闭合开关S,金属棒由静止释放,沿斜面下滑L=0.5m时,速度v=2m/s。不计一切摩擦,sin37o=0.60,cos37o=0.80。求
29.金属棒速度v=2m/s时,流过金属棒ab的电流大小和方向;
30.此过程中电阻R上产生的焦耳热Q。
正确答案
0.5A, 电流方向由b流向a ;
解析
根据法拉第电磁感应定律得:
由全电路欧姆定律得: , 由右手定则知:电流方向由b流向a ;
解题思路
根据法拉第电磁感应定律求出感应电动势,由全电路欧姆定律得出电流; 由右手定则确定电流方向;
正确答案
1.75J
解析
由能量守恒,金属棒减小的重力势能等于棒增加的动能和电路中产生的焦耳热:
, 解得: ,则 , 。
考查方向
解题思路
根据能量守恒得,重力势能减小转化为动能、回路中产生的焦耳热。
易错点
注意由能量守恒求出的是总的焦耳热,在通过比例求出R上的焦耳热。
20.在“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,要求在小灯泡上的电压从零开始变化,滑动变阻器的连接方式应选择 (填“甲”或“乙”);图丙是某个小灯泡的伏安特性曲线,细实线是A点切线,图线中A点对应的灯丝电阻等于 Ω ;随着电压的增大,灯丝的电阻 (填“增大”或“减小”)。
正确答案
甲 ; 10Ω ;增大;
解析
实验要求电压表的求数从0开始连续变化,则滑动变阻器应采用分压接法,故滑动变阻器正确的接法为图甲;由图丙可知,A点的电阻 ;图象的斜率减小,而I-U图象中图象的斜率表示电阻的倒数,则可知,灯泡电阻增大。
故答案为:甲;10;增大.
考查方向
解题思路
根据题目要求确定滑动变阻器的接法,然后选择实验电路;滑动变阻器采用分压接法时,根据伏安特性曲线可明确电阻的大小以及变化情况。
易错点
注意当电压与电流从零开始变化时,滑动变阻器应采用分压接法。